AudioKit의 PeakLimiter

Peak Limiter

🎚️ 피크 리미터(Peak Limiter)란?

피크 리미터는 오디오 신호의 최대 진폭(peak amplitude)을 강제로 제한(clamp) 하여 지정된 레벨 이상으로 신호가 넘어가지 않도록 막는 효과입니다. 보통 다음과 같은 상황에 사용됩니다:

• 🔊 클리핑 방지: 신호가 너무 커서 디지털 클리핑이 발생하는 것을 막기 위해
• 🎤 라이브 입력: 마이크나 악기처럼 예상할 수 없는 큰 소리가 들어올 때
• 📼 마스터링: 오디오 트랙의 피크를 일정 수준으로 제한해 과도한 출력 방지

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🔧 주요 파라미터 설명

Attack Time | 0.012 | 0.0005...0.03
Decay Time  | 0.024 | 0.001...0.04
Pre Gain    | 0.0   | -40.0...40.0

1. 🕒 Attack Time

• 의미: 입력 신호가 임계값을 초과했을 때 리미팅을 시작하는 데 걸리는 시간 (초)
• 짧을수록: 빠르게 반응해 순간적인 피크도 잘 잘라냅니다.
• 길수록: 부드럽게 반응하지만, 빠른 트랜지언트(예: 킥 드럼)는 놓칠 수 있습니다.

값	효과 설명
0.0005	극단적으로 빠르게 반응
0.012	일반적인 설정 (기본값)
0.03	느리게 반응, 더 자연스러움

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2. 🕓 Decay Time

• 의미: 피크 리미터가 동작한 후 원래 상태로 회복되는 시간 (초)
• 짧을수록: 리미팅이 빠르게 해제됨 → 소리가 튀듯 들릴 수 있음
• 길수록: 더 부드럽고 자연스럽게 해제됨 → 지속적인 리미팅 효과

값	효과 설명
0.001	빠르게 원상 복구됨
0.024	일반적인 설정 (기본값)
0.04	자연스럽고 부드럽게 복원됨

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3. 🔊 Pre Gain

• 의미: 리미터 전에 신호를 증폭 or 감쇠

• 용도:

  • 음량이 작은 소스를 리미터 수준까지 끌어올릴 때
  • 리미팅 테스트를 위해 신호를 강제로 클리핑 수준까지 올릴 때
• 양수 값: 리미터가 더 자주, 더 강하게 작동함
• 음수 값: 신호가 약해져 리미터가 잘 작동하지 않음

값	효과
-40.0	거의 리미팅 작동 안 함
0.0	원래 볼륨
+10.0	피크 리미팅 자주 발생
+40.0	매우 자주 리미팅 발생 (강제)

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📈 시각적 예시

원래 신호:      ────────▇▇▇▇▇──────────────

리미터 적용 후: ────────█████──────────────  ← 일정 레벨 이상 깎임

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참고: 리미터와 컴프레서의 차이

일반적으로 PeakLimiter는 “어느 볼륨부터 리미트를 걸지”에 대한 명시적인 임계값(threshold) 설정이 없습니다. 대신, 내부적으로 고정된 threshold 값을 기준으로 동작합니다. 즉:

• PeakLimiter는 사용자가 threshold(임계값)를 직접 설정하지 않아도,
• 내부에서 적절한 임계값(예: -0.1dBFS, -0.3dBFS 등)을 기준으로 판단하여,
• 그 이상으로 올라가는 피크에 자동으로 리미트(limiting)를 적용합니다.

📌 리미터 vs 컴프레서 비교

구분	PeakLimiter	Compressor
Threshold	사용자가 설정 못함 (내장값 사용)	사용자가 직접 설정함
Ratio	매우 높음 (∞:1)	다양하게 설정 가능 (예: 2:1, 4:1)
용도	피크 급락 방지, 클리핑 방지	음량 균형 조절, 다이내믹 톤 연출
적용 시점	마스터링, 라이브 입력 안정화	개별 트랙 조정, 믹싱 단계 등

💡 내부 임계값이란?

AudioKit의 PeakLimiter는 Apple의 AVAudioUnitPeakLimiter를 감쌌으며, 해당 Apple 문서에서는 threshold 설정이 없고 다음처럼 설명됩니다:

“This effect prevents clipping by automatically limiting the amplitude of audio that exceeds a certain internal threshold. (이 효과는 특정 내부 임계값을 초과하는 오디오의 진폭을 자동으로 제한하여 클리핑을 방지합니다.)”

즉, 사용자가 직접 어느 볼륨부터 자를지는 못 정하고, 리미터가 자동으로 판단해 적용하는 구조입니다.

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✅ 정리

요소	설명
PeakLimiter	최대 신호 진폭을 제한하여 클리핑 방지
Attack Time	리미터가 작동을 시작하는 속도
Decay Time	리미터가 원상복귀하는 속도
Pre Gain	리미터 전에 신호 증폭/감쇠
활용 상황	라이브 입력, 마스터링, 과도한 피크 방지 등

이 리미터는 특히 예상할 수 없는 입력의 최대 음량을 안전하게 제한할 때 유용합니다.